分享：预应变对３０４奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响

　　(南京工业大学机械与动力工程学院,南京２１１８１６)

　　关键词:３０４奥氏体不锈钢;预应变;马氏体;低温气体渗碳

　　EffectofPreＧstrainonLowTemperatureGaseousCarburization

　　FUMinghui,GONGJianming,JIANGYong,PENGYawei

　　Abstract:Plasticpre-straintestwascarriedoutonservohydraulictensiletestingmachinefor３０４austenitic

　　residualstressanalyzer,X-raydiffractionandferritemeasuringinstrumentwereusedtoinvestigatetheeffectofpre-

　　transformationwaspresentin３０４austeniticstainlesssteelaftertensiledeformation．Thevolumefractionof

　　１５％．Thethicknessofcarburizedlayerwasthesameregardlessofthedeformationdegreeandmartensitein

　　temperaturegaseouscarburizationfor３０４austeniticstainlesssteel．

　　０引言

　　１试样制备与试验方法

　　试验材料为商用热轧３０４奥氏体不锈钢,其最终热处理为１０８０℃固溶处理.试验钢的化学成分(质量分数/％)为０．０３５C,１８．６４Cr,８．０１Ni,１．１０Mn,０．４３６Si,余Fe.沿着轧制方向采用线切割加工出尺寸如图１所示的拉伸试样,对试样表面进行机械研磨和电解抛光处理,以消除加工应力的影响;用丙酮乙醇混合液清洗试样表面,用去离子水冲洗试样并吹干.在室温下,采用岛津EHFＧEV１００K１型液压伺服拉伸试验机进行拉伸预变形,拉伸速度为０．５mmmin－１,塑性预应变分别为５％,１０％,１５％,２０％,２５％.

　　１．２试验方法

　　２试验结果与讨论

　　由图２可以看到:未变形不锈钢的组织为单一的奥氏体组织,晶界清晰,组织均匀;随着预应变的增加,奥氏体组织中出现了明显的孪晶、滑移带和板条状马氏体.从图３中可以看出:未变形的不锈钢XRD谱中只有单一的奥氏体峰;预应变１０％以后,３０４不锈钢的XRD谱中出现了明显的′马氏体峰;经过不同程度的塑性预变形后,３０４不锈钢中奥氏体(１１１)、(２００)和(２２０)面的衍射峰强度变化不一致,这与晶粒的择优取向有关.可以看出,在塑性变形过程中,随着变形量的增加,３０４奥氏体不锈钢中出现了奥氏体向′马氏体的转变.

　　２．２渗碳层的形貌及硬度

　　层厚度并没有随着预应变的增大而增加,渗碳层厚度约为２８m.这表明在马氏体增多的情况下,碳原子的扩散并没有得到明显增强.此外,渗碳层中的马氏体消失,转变为了扩张奥氏体(C),与原有扩张奥氏体相并没有任何的区别,这与YU等[１５]观察到的现象一致.YU等做出了如下解释:氮原子是形成奥氏体或者扩张奥氏体必要的

　　峰变宽,且均向小角度方向偏移,这主要是由于碳原子的大量渗入导致表层奥氏体面心立方晶格常数及晶面间距增大[５].另外,还可以看到′(１１０)峰消失,这与渗碳层的形貌一致,渗碳层中的马氏体转变为扩张奥氏体(C).

　　３结论

　　(２)预应变不会影响３０４奥氏体不锈钢低温气体渗碳层的厚度,且渗碳层中的马氏体会转变为扩张型奥氏体.